Számtalan faj esetében – beleértve az embert is – a bélrendszerben található hasznos mikroorganizmusok egyéb szerepük mellett az emésztést segítik, részt vesznek az anyagcsere-folyamatokban. A mikrobiom létezése az élővilágban úgy tűnik, hogy általános. Ezt a feltevést kérdőjelezték meg a Colorado Egyetem kutatói.
A körülbelül 180 ezer fajt magába foglaló lepkék rendje sok kutatás témájául szolgált, de az a kérdés, hogy a lárvák bélrendszerében találhatók-e hasznos mikroorganizmusok még megválaszolásra várt. A növényevők között e szimbiózis előfordulása általános, hiszen az esetenként kemény és rostban gazdag táplálék emésztésében gyakran fontos szerep jut a baktériumoknak és a gombáknak. Ebből adódóan feltételezték a kutatók, hogy ez a hernyók esetében sincs másként. A vizsgálat célja eredetileg a mikrobiom működésének alaposabb megismerése volt, azonban meglepő eredmény született.
Amerika számos pontján begyűjtött hernyóürülék és a táplálékul szolgáló levél DNS-kivonatát hasonlították össze a vizsgálat során. Kontrollként más állatfajokból származó mintákat is felhasználtak. Megállapították, hogy a hernyóeredetű minták 50 ezerszer kevesebb mikrobát tartalmaztak, mint az egyéb állatokból származók. Amennyiben a hernyóürülék és a tápláléknövény mikrobatartalmát vetették össze, az rajzolódott ki, hogy a hernyókban gyakorlatilag azok a baktérium- és gombafajok fordultak elő, melyek a növényen is megtalálhatók voltak. Mindez azt jelenti, hogy ezeket a hernyó a táplálékkal együtt egyszerűen lenyelte. Az összehasonlításként használt állatfajok esetében azt tapasztalták, hogy a táplálékukon előforduló mikrobaközösség nagy mértékben eltért a bélrendszerükben találhatótól.
A vizsgálat következő kérdése az volt, hogy miként fejlődnek a hernyók a steril, mikrobáktól mentes környezetben. Ennek érdekében az elkülönített lárvákat olyan antibiotikumokkal kezelt táplálékkal etették, amelyek a bélrendszerükben esetleg előforduló mikrobákat elpusztítják. Azt tapasztalták, hogy a mikrobiom teljes hiányában is kitűnően fejlődtek a hernyók, míg a kontrollként használt állatcsoportok tagjainak fejlődése lassult, esetenként a pusztulásuk volt megfigyelhető.
Az eredményekből az következik, hogy a hernyók számára a folyamatos táplálkozást megkövetelő életmód mellett nem „éri meg” hasznos baktériumokkal, gombákkal szövetkezni. Ennek az a magyarázata, hogy a szimbiózis számos haszna mellett sebezhetővé teszi az állatokat, hiszen bizonyos mennyiségű tápanyagot elvonnak, illetve a mikrobiom változása során betegséget okozó fajok is felbukkanhatnak. Ha a hernyók speciális mikrobiommal rendelkeznének, a növényvédelem eszköztára is kibővülhetne, hiszen célzott kezeléssel a szimbionta mikroorganizmusok pusztításával lehetne gyéríteni a kártevőt. A hernyók egyszerű életmódja bizonyos fokú védelmet jelent számukra – olvasható a világhálón.
A hernyókból fejlődő lepkék bélrendszerében már megtalálhatók hasznos mikrobák, ezek feltérképezése a kutatócsoport jövőbeli tervei között szerepel.
Fordította: Polgárné Balogh Eszter
(Agrofórum Online)
